RU2251060C1

RU2251060C1 - Шахтная зерновая сушилка

Info

Publication number: RU2251060C1
Application number: RU2003134521/06A
Authority: RU
Inventors: М.Д. Скубилин (RU); М.Д. Скубилин; А.В. Письменов (RU); А.В. Письменов
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-04-27

Abstract

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к средствам подготовки зерновых к хранению и переработке. Шахтная зерновая сушилка содержит источник(и) УФ излучений, соединенный(ые) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, генератор СВЧ энергии, волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный(е) на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, и напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны излучений СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, и в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отводов агента из камеры превышает площадь сечения входов агента в камеру. Изобретение должно обеспечить при снижении энергоемкости повышение производительности и увеличение сроков хранения зерна. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение, шахтная зерновая сушилка, относится к сельскохозяйственному машиностроению и пищевой промышленности, а в частности к средствам подготовки зерновых к хранению и переработке.

Известна шахтная зерновая сушилка /1/, содержащая бункер загрузки высушиваемого материала, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки высушиваемого материала, сушильную камеру, соединенную входом ввода высушиваемого материала (зерна) с выходом дозатора, бункер выгрузки зерна, соединенный входом с выходом сушильной камеры, СВЧ генератор и волноводно-щелевой возбудитель, причем сушильная камера имеет размеры (4,6х4,5х4,3)λ ₀±15%, где λ ₀- длина волны в свободном пространстве, волноводно-щелевой возбудитель Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей укреплен на верхней либо боковой стенке сушильной камеры, напротив полуволновых щелей установлены под углом 40-50° к падающим лучам плоские отражатели СВЧ энергии. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом изобретения).

Недостаток известной зерновой сушилки - низкая производительность и высокая энергоемкость.

Известна, как более близкая к предмету изобретения, шахтная зерновая сушилка /2/, содержащая сушильную камеру, установленную вертикально, бункер загрузки зерна, установленный над сушильной камерой, дозатор подачи зерна, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом - со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, и каналы (короба) подвода сушильного агента, соединяющие выход теплообменника со входами ввода (подачи) сушильного агента в сушильную камеру. (Выделенное курсивом - признаки, общие с предметом изобретения).

Недостаток известной зерновой сушилки – низкая производительность и высокая энергоемкость.

Задача предлагаемой зерновой сушилки - повышение производительности и снижение энергоемкости процесса сушки зерна.

Технический результат предлагаемой зерновой сушилки состоит в повышении давления паров влаги в зерне (высушиваемом материале) и понижении влажности сушильного агента в объеме сушильной камеры, что обеспечивает повышение скорости извлечения влаги из высушиваемого материала при повышении производительности и снижении энергоемкости.

Технический результат предлагаемой шахтной зерновой сушилки достигается тем, что высушиваемый материал (зерно) пропускают через пространство с изменяющим направление вихревым потоком подогретого сушильного агента и дополнительно подвергают облучению энергией ультрафиолетового (УФ) диапазона излучений и неоднократному внутреннему нагреву сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией.

Для этого шахтная зерновая сушилка, содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна в зерносушилку, установленный над сушильной камерой, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом - со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна из зерносушилки, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, канал подачи сушильного агента в сушильную камеру, соединенный входом с выходом теплообменника, а выходами со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, согласно изобретению в зерносушилку введен СВЧ генератор, объем сушильной камеры сушилки разделен на зоны обработки зерна УФ излучениями, отвода отработанного сушильного агента, обработки зерна СВЧ энергией и нагнетания сушильного агента, причем в зоне обработки УФ излучениями зерна введен(ы) источник(и) УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, и отражатель УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны обработки зерна УФ излучениями, а в каждой зоне обработки зерна СВЧ энергией введен(ы) волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, и напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны колебаний СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, и в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отверстий отвода сушильного агента из сушильной камеры превышает площадь сечения входов подвода сушильного агента в сушильную камеру.

На чертеже приведена конструкция шахтной зерновой сушилки. Шахтная зерновая сушилка содержит сушильную камеру 1, установленную вертикально и выполненную прямоугольной в горизонтальном сечении, бункер 2 загрузки зерна, установленный над сушильной камерой 1, дозатор 3 зерна, установленный между бункером 2 загрузки зерна и сушильной камерой 1 и соединенный входом с выходом бункера 2 загрузки зерна, а выходом со входом ввода зерна в сушильную камеру 1, бункер 4 выгрузки зерна, установленный под сушильной камерой 1 и соединенный входом с выходом выгрузки зерна из сушильной камеры 1, сушильная камера 1 разделена на зоны (по ходу перемещения зерна в сушильной камере) обработки зерна УФ излучением 1₁, отвода отработанного сушильного агента 1₂ из сушильной камеры 1, обработки зерна СВЧ энергией 1₃₁... , 1_3n и нагнетания сушильного агента 1₄₁,... ,1_4n, нагнетатель 5 сушильного агента соединен входом с открытой атмосферой, теплообменник 6 предварительного подогрева сушильного агента соединен входом с выходом нагнетателя 5, канал 7 нагнетания сушильного агента соединен входом с выходом теплообменника 6, каждая зона 14 нагнетания сушильного агента через входы 8 нагнетания сушильного агента в сушильную камеру 1 соединена с выходами канала 7 нагнетания сушильного агента, зона отвода сушильного агента 1₂ через выходы 9 отвода отработанного сушильного агента сообщается с открытой атмосферой, источник(и) 10 УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) зоны 1₁ обработки зерна УФ излучением, отражатель 11 УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны 1₁ обработки зерна УФ излучениями, СВЧ генератор 12, в каждой зоне 1_3iобработки зерна СВЧ энергией установлен волноводно-щелевой возбудитель 13_iГ-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, соединенный входом с выходом СВЧ генератора 12, причем волноводно-щелевой возбудитель 13_i укреплен на боковой стенке соответствующей зоны 13_iсушильной камеры и соединен выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам и на расстоянии, кратном целому числу длины волны излучения СВЧ энергии, плоские отражатели 14_i СВЧ энергии.

Шахтная зерновая сушилка работает следующим образом.

Зерно загружается в бункер 2 зерносушилки, а через дозатор 3 под собственным весом перемещается вдоль сушильной камеры 1, последовательно через зоны 1₁, 1₂, 1₃₁, 1₄₁, 1₃₂, 1₄₂,... В сушильной камере 1 оно последовательно подвергается обработке УФ излучениями от источника(ов) 10 УФ излучений в зоне 1₁, где зерно, под действием энергии УФ излучений с длиной волны 240-300 нм при дозе в 500-1000 Вт/см, обеззараживается от микроорганизмов, в зоне 1₂ отводится отработанный сушильный агент, в зоне 1_3i зерно, с целью повышения давления паров влаги внутри зерна, подвергается внутреннему нагреву СВЧ энергией, излучаемой волноводно-щелевым(и) возбудителем(ями) 13_i, в зоне 1_4iоно подвергается обдуву вихрем предварительно подогретого сушильного агента, в задачу которого входит снижение давления и содержания влаги на поверхности зерна, а затем попадает в бункер 4 выгрузки зерна из зерносушилки. Сушильный агент (воздух) из открытой атмосферы, через нагнетатель 5, поступает в теплообменник 6, где подогревается до заданной температуры, и по каналу 7 нагнетания, через входы 8 зон(ы) 1₄, поступает в сушильную камеру 1, при этом в каждой зоне 1₄ сушильный агент завихряется в противоположных направлениях ориентированными, в направлении близком к касательной к образующей внутреннюю поверхность сушильной камеры, соответственно, входами 8, и, наконец, отработанный (насыщенный парами влаги) сушильный агент через выходы 9 отводится в открытую атмосферу. К тому же, УФ излучение, за счет расщепления молекул влаги на атомарный кислород и водород, снижает давление паров влаги на поверхности зерна. Применение СВЧ нагрева зерна обеспечивает повышение давления паров влаги внутри зерна, ускоренное проникновение паров влаги к поверхности зерна, а пониженное давление сушильного агента вне зерна - ускоренный отвод влаги с поверхности зерна.

Применение предлагаемой шахтной зерновой сушилки, по результатам натурных испытаний, при двух источниках ультрафиолетового излучения мощностью в 750 Вт, четырех источниках СВЧ энергии в четырех зонах мощностью в 1 кВт каждый и суммарной потребляемой от сети мощности в 30 кВт, обеспечивает производительность до 4-5 т/час и снижение влажности зерна на 5-8% на выходе за один прогон.

Источники информации

1. Патент RU 2207474, F 26 B 3/347, Н 05 В 6/64, б.18, 2003.

2. Патент RU 2201566, F 26 B 3/347, б.9, 2003.

Claims

Шахтная зерновая сушилка, содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна в зерносушилку, установленный над сушильной камерой, дозатор, соединенный входом с выходом бункера загрузки зерна, а выходом со входом ввода зерна в сушильную камеру, бункер выгрузки зерна из зерносушилки, соединенный входом с выходом вывода зерна из сушильной камеры, нагнетатель сушильного агента, соединенный входом с открытой атмосферой, теплообменник подогрева сушильного агента, соединенный входом с выходом нагнетателя сушильного агента, канал подачи сушильного агента в сушильную камеру, соединенный входом с выходом теплообменника, а выходами со входами ввода сушильного агента в сушильную камеру, отличающаяся тем, что в нее введен СВЧ генератор, объем сушильной камеры сушилки разделен на зоны обработки зерна УФ излучениями, отвода отработанного сушильного агента, обработки зерна СВЧ энергией и нагнетания сушильного агента, причем в зоне обработки УФ излучениями зерна введен(ы) источник(и) УФ излучений, соединенный(е) выходом(ами) со входом(ами) ввода УФ излучений в сушильную камеру, и отражатель УФ излучений, образующий внутреннюю поверхность зоны обработки зерна УФ излучениями, а в каждой зоне обработки зерна СВЧ энергией введен(ы) волноводно-щелевой(ые) возбудитель(и) Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора, а выходом со входом ввода СВЧ энергии в сушильную камеру, напротив полуволновых щелей в каждой зоне установлены под прямым углом к падающим лучам СВЧ энергии и на расстоянии, кратном целому числу длины волны колебаний СВЧ энергии, плоские отражатели СВЧ энергии, в каждой зоне ввода сушильного агента входы ввода сушильного агента в сушильную камеру ориентированы перпендикулярно к направлению перемещения зерна и в противоположных, в зоне и от зоны к зоне, направлениях, близких к касательным к образующей внутренней поверхности сушильной камеры, причем площадь сечения отверстий отвода сушильного агента из сушильной камеры превышает площадь сечения входов подвода сушильного агента в сушильную камеру.